Alkana

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Lompat ke: pandu arah, cari
Struktur metana, yang merupakan struktur alkana yang termudah

Alkana merupakan hidrokarbon alifatik atau hidrokarbon tepu. Formula am alkana ialah CnH2n+2 dengan n=1,2,3,... dan merupakan siri homolog hidrokarbon yang penting. Susunan elektron karbon ialah 2.4 atau 1s2 2s2 2p2 dan boleh menerima sehingga empat ikatan. Dalam alkana, setiap atom karbon terikat kepada empat atom lain dan ia tidak boleh menerima lagi atom hidrogen. Semua atom dalam satu-satu alkana membentuk ikatan tunggal sahaja iaitu ikatan σ (sigma). Ikatan ini terletak di antara satu atom karbon dengan atom karbon lain ataupun dengan atom hidrogen. Sudutnya pula ialah 109.5o.

Alkana adalah agak stabil terhadap tindak balas kimia, dan ia bersifat kurang reaktif kerana atom-atomnya terikat antara satu sama lain dengan kuat. Ia tidak bertindakbalas dengan air bromin atau larutan kalium manganat (VII) berasid tetapi bertindakbalas dengan halogen dalam cahaya ultralembayung.

Ia menghasilkan sedikit jelaga apabila terbakar berbanding dengan alkena disebabkan oleh peratus karbon dalam molekulnya yang lebih rendah.

Klasifikasi struktur[sunting | sunting sumber]

Hidrokarbon tepu dapat dikelaskan secara berikut:

  • linear (formula umum CnH2n + 2) setiap atom karbon bergabung untuk dalam struktur seakan-akan ular
  • bercabang (formula umum CnH2n + 2, n > 3) struktur utama karbon berpecah ke satu atau lebih arah
  • sebatian kitaran (formula umum CnH2n, n > 2) struktur utama karbon bergabung untuk menghasilkan satu kitaran

Berdasarkan definisi IUPAC, hidrokarbon linear dan bercabang dikategorikan sebagai alkana, manakala sebatian kitaran diklasifikasikan sebagai sikloalkana.[1] Hidrokarbon tepu yang bergabung dengan struktur linear, kitaran dan bercabang tetap diklasifikasikan sebagai alkana asalkan strutur tersebut merupakan sebatian terbuka (asiklik), iaitu tanpa sebarang gelung. Setiap atom karbon mempunyai ikatan kovalen tunggal sesama diri.

Sistem Penamaan Alkana[sunting | sunting sumber]

Berikut adalah nama sepuluh ahli pertama alkana rantai lurus

Bilangan atom karbon per molekul Nama IUPAC Formula molekul
1 Metana CH4
2 Etana C2H6
3 Propana C3H8
4 Butana C4H10
5 Pentana C5H12
6 Heksana C6H14
7 Heptana C7H16
8 Oktana C8H18
9 Nonana C9H20
10 Dekana C10H22

Sifat Fizik Alkana[sunting | sunting sumber]

Keadaan Fizik[sunting | sunting sumber]

Apabila menuruni siri alkana, sifat fiziknya berubah secara beransur-ansur. Pada suhu bilik, metana sehingga butana wujud sebagai gas manakala pentana sehingga C16H34 cecair. C17H36 dan seterusnya wujud sebagai pepejal berminyak.

Takat Lebur dan Takat Didih[sunting | sunting sumber]

Alkana wujud sebagai molekul kovalen ringkas. Oleh itu, alkana mempunyai takat lebur dan takat didih yang rendah kerana molekul-molekulnya ditarik oleh daya van der Waals yang lemah. Semasa perubahan keadaan fizik berlaku, tenaga yang sedikit sudah mencukupi untuk memutuskan daya ini.

Sifat Kimia Alkana[sunting | sunting sumber]

  • Diikat dengan ikatan kovalen.
  • Bertindak balas dengan halogen seperti gas klorin dan membentuk monokloroetana, dikloroetana, trikloroetana dan tetrakloroetana dalam kehadiran cahaya ultralembayung. Penukargantian telah berlaku.
  • Menghasilkan karbon dioksida dan air apabila dibakar secara lengkap. Pembakaran yang tidak lengkap akan menghasilkan karbon dan karbon monoksida.
  • Tindak balas yang dijalani oleh alkana biasanya melalui mekanisme radikal bebas.
  • Boleh diprotonkan dengan asid super (super acids).

Rujukan[sunting | sunting sumber]

  1. Kesatuan Kimia Tulen dan Gunaan Antarabangsa. "alkanes". Ringkasan Terminologi Kimia Edisi Internet.